第四章闭合电路 单元训练(Word版含答案)

第四章闭合电路
一、选择题（共15题）
1．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的U﹣I图象，则由图可知（　　）
A．短路电流为0.5A B．电源内阻为3Ω
C．电动势为1.5V D．电源内阻为5Ω
2．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，各电表示数的变化情况是（　　）
A．V减小，A增小 B．V减小，A增大
C．V增大，A减小 D．V增大，A减大
3．在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势为2V B．电源内阻为0.5Ω
C．电阻R的阻值为0.5Ω D．电源的输出功率为2W
4．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r．当可变电阻的滑片P向a移动时，电压表的示数与电压表的示数的变化情况是________
A．变大，变小
B．变大，变大
C．变小，变大
D．变小，变小
5．如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻(其电阻随光照增强而减小),当照射光强度增大时
A．电压表的示数减小
B．电源的输出功率可能变大
C．小灯泡的功率减小
D．电路的路端电压增大
6．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图像，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）
A．R 接到a 电源上，电源的效率较高
B．R 接到b 电源上，电源的效率较高
C．R 接到a 电源上，电源的输出功率较小
D．R 接到b 电源上，电源的输出功率较大
7．如图所示，定值电阻R1=10Ω，R2=5Ω，可变电阻R0的最大阻值为3Ω，电源电动势和内电阻均不变。闭合电键S，滑片P从a端缓慢移动到b端，下列推理正确的是（　　）
A．由外电阻增大，可以推得电源端压增大
B．由R1支路电阻增大，可以推得电路总电阻增大
C．由外电阻减小，可以推得电源输出功率减小
D．由电源端压减小，可以推得电流表示数增大
8．阻值相等的五个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示的电路中，U=8 V不变，电容器电容C=200 μF，R1∶R2=3∶5，则电容器的带电荷量为（ ）
A．1.0×10－3 C B．6.0×10－3 C
C．6.0×10－4 C D．1.6×10－3 C
10．如图所示的电路中，开始时电容器不带电，电容器C的两极板上下正对放置，闭合开关，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点。在开关保持接通的状态下，下列说法正确的是（　　）
A．油滴带正电
B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向上运动
C．当电容器的下极板向下移动时，带电油滴会向下运动
D．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向下运动
11．用选择旋钮置于欧姆挡“×10”的位置且已欧姆调零的多用电表测某电阻阻值时，指针位置如图所示。然后将该表选择旋钮置于“25mA”挡，测某电路的电流时，指针仍指在该位置。被测电阻的阻值和被测电流的大小分别约为（　　）
A．10Ω，150mA B．10Ω，15.0mA C．100Ω，150mA D．100Ω，15.0mA
12．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下滑动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小．电流表示数变大
C．电压表、电流表示数都变大
D．电压表、电流表示数都变小
13．在如图所示的电路中，滑动变阻器滑片P向左移动一段距离，则与原来相比（　　）
A．电压表V读数变小
B．灯泡L变暗
C．电源的总功率变大
D．电源内阻的热功率变小
14．如图所示的电路图中，电源电动势E=3V，电源内阻r=3，定值电阻R1=2，滑动变阻器R2的阻值在0~6范围内可调，以下说法正确的是（　　）
A．当R2=0时，电阻R1消耗的功率最大，最大值为0.72W
B．当R2=1时，电源的输出功率最大，最大值为0.75W
C．当R2=5时，电阻R2消耗的功率最大，最大值为0.45W
D．当R2=5时，电阻R2消耗的功率最大，最大值为0.75W
15．如图所示，电源内阻不可忽略，已知R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻，若发现灯泡L的亮度变暗，可能的原因是(　　)
A．R1的温度逐渐降低
B．R1受到可见光的照射
C．R2的阻值逐渐增大
D．R2的阻值逐渐减小
二、填空题
16．取两片不同的金属，相隔一定距离插入水果（如芒果等）内，就构成了简易水果电池．用理想电压表测得电池两极间的电压为1.26V．用阻值为10Ω的电阻与理想电流表串联，接在电池两极间，测得电流表中的电流为30mA，则该电池的电动势为________V，内阻为_______Ω．
17．如图所示，图1是多用电表用“×100Ω”档位进行测量，则测量值为①________Ω；图2中螺旋测微器读数为②___________mm．图3中游标卡尺读数为③______________cm．
18．太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为20V，内阻为1Ω，给一个阻值为9Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为_____A，该电阻两端的电压为_____V．
19．（1）如图，螺旋测微器的读数为____mm；游标卡尺读数为____cm，
（2）用多用电表探测图甲所示的黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆表测量，黑表笔接E点，红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大．那么该黑箱内元件的接法可能是下图中的____．
三、综合题
20．如图所示，电源的电动势E＝4 V，内阻r＝0.2 Ω，R2＝R3＝R4＝2 Ω，R1＝1.8 Ω，电容器的电容C＝1×10－8 F，电容器两个极板间距d＝2cm．求：
(1)电容器的带电量Q；
(2)电容器两个极板间的电场强度．
21．如图所示的电路中，电阻R＝10 Ω，当开关S断开时，电压表示数为6 V，当开关S闭合时，电压表示数为5V，则电源的内阻为多少？
22．人造地球卫星大多用太阳能电池供电太阳能电池是由许多片太阳能电池板组成的。现把太阳能电池置于如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数。已知电阻的阻值为20Ω，当闭合开关时，电压表的示数。求该太阳能电池的内阻r。
23．如图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图，直流发电机的电动势为250V，内阻为0.50Ω，输电线电阻R1=R2=1.0Ω。保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，也不考虑电热器电阻随温度的变化。求：
(1)为使电热器能正常工作，应接入多少个电热器；
(2)在电热器正常工作状态下，直流发电机对保温室供热的效率；
(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
BCD．根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得
U=E﹣Ir
因此U﹣I图象中当电流为零时，路端电压即为电源的电动势，图象的斜率大小表示电源的内阻，由此可知故电动势为1.5V。
内阻为
故BD错误，C正确；
A．外电路发生短路的电流为
故A错误。
故选C。
2．C
【详解】
当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，则电压表示数增大；R1两端电压减小，所以R2两端电压增大，通过R2的电流增大，又因为总电流减小，所以电流表示数减小，综上所述可知ABD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
A. 由图可知，电源的电动势为E=3V，选项A错误；
B. 电源内阻为
选项B正确；
C. 电阻R的阻值为
选项C错误；
D. 电源的输出功率为
选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】
当变阻器滑片向a移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，电流I变大，则路端电压U=E-Ir，E，r不变，U减小，电压表V1读数变小；R1的电压U1=IR1变大，电压表V2变大．故选C．
5．B
【详解】
A、当光照强度增大，故光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，故R1两端的电压增大，电压表的示数增大，故A错误；
B、当电源的内阻和外电路总电阻相等时，电源的输出功率最大，光照强度增大后，外电路总电阻减小，可能趋近于电源内阻，故电源的输出功率可能变大，故选项B正确；
C、因电路中总电流增大，故内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过的电流减小，由于总电流增大，则流过灯泡的电流一定增大，故由可知，小灯泡消耗的功率增大，故CD错误．
6．B
【详解】
AB．电源的效率为
由闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高，故A错误，B正确；
CD．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
ACD．滑片P从a端缓慢移动到b端的过程中，只有当时，电路的电阻最大，而由于定值电阻R1=10Ω，R2=5Ω，可变电阻R0的最大阻值为3Ω，可知滑片P在a端时回路电阻最大，当滑片P从a端缓慢移动到b端的过程中，外电路的电阻减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数增大，内阻上的电压变大，则电源的端电压减小；当外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，但是由于不知道电源内阻大小，不能判断电源输出功率的变化；则AC错误，D正确。
B．由R1支路电阻增大，则与相差越大，则可以推得电路总电阻减小，选项B错误。
故选D。
8．C
【详解】
试题分析：
当开关S断开时，电路总阻值：，则干路电流，电容的电压；当开关S闭合时，电路总阻值：，则干路电流，电容的电压U2=E-IR=E；由可得：，故C正确，ABD错误．故选C．
9．A
【详解】
电容器的电压等于电阻R2两端的电压，为
则电容器的带电量
Q=CU2=200×10-6×6C=1.2×10-3C
故BCD错误，A正确。
故选A。
10．C
【详解】
A．对油滴受力分析，电场力与重力平衡，电场力竖直向上，由图可知，上极板为正极板，所以油滴带负电。故A错误；
BC．当电容器的上极板向上移动或者下极板向下移动，都会使极板间距变大，由公式
易知，在开关保持接通的状态下，极板间电压不变，场强变小，油滴所受电场力减小，会向下运动。故B错误；C正确；
D．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，电容器极板间电压增大，由公式
易知极板间场强增大，油滴所受电场力增大，带电油滴会向上运动。故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
由图示可知，被测电阻阻值为
择旋钮置于“25mA”电流挡，由表盘可知其分度值是0.5mA，则电流表示数为15.0mA。
故选D。
12．B
【详解】
试题分析：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值增大，电路总电阻增大，干路电流减小，所以R1的电压U1减小；外电路增大，故路端电压U增大，电压表的示数，所以UV增大；可得R2的电流增大，根据，其中I1减小，I2增大，所以I3减小，即电流表示数减小，所以A正确；B、C、D错误
13．AC
【详解】
A．滑动变阻器滑片P向左移动，变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确；
B．由于灯泡支路和电阻R支路并联，电阻R两端电压变小，电流变小，故流过灯泡的电流变大，灯泡变亮，故B错误；
C．由于电路中的总电流变大，根据
可知，电源的总功率变大，故C正确；
D．根据
可知，电源的内阻的热功率变大，故D错误。
故选AC。
14．ABC
【详解】
A．当R2=0时，电路中电流最大，电阻R1消耗的功率最大，最大值为
A正确；
B．当，即R2=1时，电源的输出功率最大，最大值为
B正确；
CD．当 时，电阻R2消耗的功率最大，最大值为
C正确，D错误；
故选ABC。
15．AD
【详解】
灯泡L亮度变暗，说明流过灯泡的电流减小，其原因可能是R1的阻值增大或R2的阻值减小引起，半导体热敏电阻随温度的升高电阻率减小，故可能的原因是R1的温度降低或R2的阻值减小。
故选AD。
16． 1.26 32
【详解】
用理想电压表测电池两极间的电压，即为电源的电动势
E=1.26V，
由闭合电路的欧姆定律，有：
，
解得电源的内电阻
17． 3×103 1.980 2.060
【详解】
试题分析：用电表用“×100Ω”档位进行测量，由由图1所示可知，电阻测量值为30×100=3000Ω；
由图2所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm，螺旋测微器所示为1.5mm+0．480mm=1.980mm；
由图3所示游标卡尺可知，主尺示数为2.0cm，游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm，则游标卡尺示数为2.0cm+0.060cm=2.060cm=20.60mm．
18． 2 18
【详解】
根据闭合电路欧姆定律得：通过该电阻的电流为：
=2A
该电阻两端的电压为：
U=IR=2×9V=18V
19． 6.123 10.02 B
【详解】
试题分析：（1）螺旋测微器的固定刻度为6mm，可动刻度为12．3×0．01mm=0．123mm，所以最终读数为6mm+0．123mm=6．123mm．
游标卡尺的主尺读数为10cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0．1mm=0．2mm，所以最终读数为：10cm+0．2mm=10．2cm．
（2）用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，说明E、G与F、G间可能有电源存在；用欧姆档测量，因电流从黑表笔出来通过导体再从红表笔进入欧姆表，故若黑表笔接E点红表笔接F点时电阻小，说明电流容易从E通过导体，若黑表笔接F点红表笔接E点时电阻很大，说明电流不能从F通过，这就说明E、F间有二级管且E是正极，故该黑箱内元件的接法可能是B．故答案为B．
20．(1) Q= 2.4×10-8 C (2) E = 120V/m
【详解】
（1）设电容器两极板间的电压为U，则根据闭合电路欧姆定律可得：
根据得：
（2）根据电场强度和电势差的关系得：．
故本题正确答案为：（1）2.4V ；（2）120V/m
21．2Ω
【详解】
当开关S断开时，电压表示数为6 V，此时电动势为6V，当开关S闭合时，电压表示数为5V，回路电流
电源的内阻为
22．20Ω
【详解】
断开开关时，电压表测得的电压是太阳能电池的电动势，即
闭合开关后，电压表测得的是电阻R两端的电压，此时干路中的电流为
由闭合电路欧姆定律，有
则
23．(1)4；(2)80%；(3)6250W
【详解】
(1)设接通n个电热器时，实际使用的电热器都能正常工作，此时干路的电流为I，有
I==20A
电热器的额定电流
(2)设正常工作时干路电流为I，直流发电机对保温室供热的效率为η
η=×100%=80%
(3)设电热器消耗的总电功率最大时的电流为I1
P热总=I12R热总
I1=
P热总=( ）2R热总
=
当R热总=r+R1+R2时，电热器消耗的总电功率有最大值
Pm= =6250W
答案第1页，共2页